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Le graphène est une forme de carbone composée de feuilles 2D d’un atome d’épaisseur, dans lequel les atomes sont disposés dans un réseau en forme de nid d’abeilles. C’est l’un des matériaux les plus remarquables et les plus uniques au monde, pouvant pratiquement tout faire; de la détection de cellules cancéreuses au stockage de l’énergie, et même comme supraconducteur, mais cette dernière fonctionnalité n’a pas encore été prouvée.

Le « gallenène »

Bien que le graphène soit remarquable, il n’est pas le seul matériau à offrir autant de possibilités. Ces dernières années, les chercheurs ont pu développer des versions 2D d’un certain nombre d’autres matériaux, notamment le borophène, le germanène, le silène, le stanène, le phosphorène, le bismuthène, silicène et d’autres. Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université Rice et de l’Institut indien des sciences de Bangalore ont ajouté à la liste un autre matériau plat sur le plan atomique: une forme 2D du gallium, qu’ils appellent le « gallenène ».

Bien que l’on ne sache pas encore s’il accomplira des exploits aussi remarquables que le graphène, les chercheurs qui l’ont développée pensent que le gallenène pourrait avoir des applications utiles en électronique nanométrique.

L’équipe qui a isolé le gallenène 2D a eu de la difficulté à le faire. Contrairement au graphène, qui peut être extrait de morceaux de graphite en utilisant une sorte de ruban adhésif, les couches de gallium sont trop fortes pour ce type d’approche. Au lieu de cela, les chercheurs ont chauffé du gallium à environ 30 degrés Celsius, ce qui est légèrement en dessous de son point de fusion. Cela leur a permis de répandre le matériau sur une lame de verre. Après qu’il ait refroidi, ils ont ensuite pressé un morceau plat de dioxyde de silicium sur le dessus du gallium, après quoi ils ont pu enlever une couche plate de gallenène.

Plusieurs applications possibles

Ils ont en outre constaté que le gallenène se lie très facilement à d’autres substrats, formant du nitrure de gallium, de l’arséniure de gallium, du silicone et du nickel. Ces différentes combinaisons possèdent toutes des propriétés électroniques différentes, laissant entrevoir de nombreuses recherches complémentaires et plusieurs applications potentiellement intéressantes pour la science nanométrique.

« Le travail actuel utilise des interfaces faibles des solides et des liquides pour séparer les fines feuilles de gallium en 2D. », a expliqué Chandra Sekhar Tiwary, chercheur principal du projet, dans un communiqué de presse. « La même méthode peut être explorée pour d’autres métaux et composés ayant un point de fusion relativement bas. » Un article décrivant ce travail a été récemment publié dans la revue Science Advances.

source : Science Advances